direcciones IP

9. DIRECCIONES IP

Definición: Una dirección IP identifica a un equipo de manera única dentro de Internet. Se define como el identificador lógico de capa 3 que tiene cualquier máquina conectada a Internet para que se pueda comunicar con otra máquina situada en cualquier lugar del mundo.

Es la única dirección que se puede cambiar en una máquina, ya que la dirección física (MAC) está directamente guardada en un chip de la tarjeta de red y por lo tanto no se puede cambiar.

Además hay que saber que la dirección MAC de un equipo solo tiene aplicación dentro de la red de área local, en cuanto el paquete sale a Internet ésta dirección desaparece y es sustituida por un encabezado que depende de la tecnología utilizada en la propia conexión WAN.

En esta imagen se puede ver la ventana de configuración de la dirección IP en un equipo que tiene como sistema operativo Windows.

Como se puede ver dentro de la configuración IP hay varias casillas que rellenar cuando se asigna una dirección IP de manera manual, entre ellas:

  • Dirección IP
  • Máscara de red o subred
  • Puerta de enlace o gateway
  • Servidores DNS

Antes de asignar una dirección IP a un equipo hay que asegurarse de que esa dirección no está asignada a otro equipo en la red, ya se produciría un conflicto de IP. Hay que solicitar al administrador de la red que nos asigne una concreta.

Si en la red hay un servidor DHCP no es necesario configurar nada en el equipo, puesto que por defecto los sistemas operativos están configurados para obtener una IP de manera automática.

Formato: Como se puede ver en la imagen la dirección IP se compone de 32 bits, organizados en grupos de 8 bits y representando cada uno de estos grupos por un número decimal separado por puntos del resto. La numeración admite valores entre 0 y 255.

La dirección IP se divide en dos grupos de números, el primer grupo identifica a la Red a la que pertenece el equipo (R) y la segunda parte identifica el número que ocupa el Host dentro de esa red (H).

Cada tipo de dirección IP tiene una distribución distinta del tamaño de cada identificador. En el siguiente apartado se explican los tipos de direcciones IP que hay.

9.1 Tipos de DIRECCIONES IP

La direcciones IP están clasificadas según el siguiente criterio:

  • Clase A: El primer bit de red es 0. El primer número de la dirección IP estará en el rango 0-127, de los cuales solo se puede utilizar el rango 1.X.X.X-126.X.X.X, al estar el 0 y 127 reservados. Son 126 redes a nivel mundial con un tamaño muy grande, de unos 16,77 millones de equipos cada una. El primer octeto identifica la red y los otros tres identifican el host (R.H.H.H). La máscara de red que corresponde con este tipo de IP es 255.0.0.0.


  • Clase B: Los primeros bit de red son 10. El primer número de la dirección IP varía en el rango 128.0.X.X-191.255.X.X. Son 16384 redes a nivel mundial con un tamaño grande, de 65534 equipos cada una. Los dos primeros octetos identifican la red y los otros dos identifican el host (R.R.H.H). La máscara de red que corresponde con este tipo de IP es 255.255.0.0.
  • Clase C: Los primeros bit de red son 110. El primer número de la dirección IP varía en el rango 192.0.0.X-223.255.X. Son 2 millones de redes a nivel mundial con un tamaño pequeño, de 254 equipos cada una. Los tres primeros octetos identifican la red y el último identifica el host (R.R.R.H). La máscara de red que corresponde con este tipo de IP es 255.255.255.0.
  • Clase D: Los primeros bit de la dirección son 1110. Son direcciones IP que no se utilizan para identificar los equipo de una red, sino que se utilizan para hacer multicast. Este tipo de direcciones comienzan con los números del 224-239. No se aplica máscara de red para este tipo de direcciones
  • Clase E: Los primeros bit de la dirección son 1111. Son direcciones reservadas para investigación de Internet. Las direcciones de este tipo están en el rango 240-255.

NOTA: En cada grupo de direcciones IP no se pueden utilizar ni la primera dirección (que identifica la red - Dirección de red) ni la última, que es la que se utiliza para hacer broadcast (Mensaje dirigido a toda la red completa).

9.2 La máscara de red

La máscara de red se pone junto con la dirección IP y es la que identifica que parte de la dirección IP identifica a la red y cual al equipo (Host), dentro de esa red.

Se puede poner en dos posibles formatos.

  • En formato tradicional (Ej: 255.255.255.0)
  • En formato reducido (Ej: /24), en donde se especifican el número de bits de red que tiene la máscara.

En la imagen de al lado se puede ver que máscara de red corresponde a cada tipo de dirección IP

9.3 clasificación de direcciones IP

Las direcciones IP se pueden clasificar dentro de las siguientes categorías:

Direcciones IP publicas: Son las direcciones que realmente circulan por Internet y por lo tanto no pueden ser utilizadas en más de un equipo a la vez. Los proveedores de Internet se encargan de que esto no pase. Este tipo de direcciones están repartidas por países, de manera que es relativamente fácil saber en que parte del mundo está transmitiendo cada equipo concreto. Todas las direcciones IP son públicas excepto las IP privadas y reservadas para otros usos.

Direcciones IP privadas: Son direcciones IP que se utilizan para redes de área local que no acceden a Internet (Excepto cuando se usa el protocolo NAT). Estas IP se pueden repetir en múltiples redes a la vez ya que no salen a Internet.

Su uso ha sido concebido para ahorrar direcciones IP, que en la version IPV4 están prácticamente agotadas. Cuando los equipos que utilizan IP privadas tienen que conectarse a Internet han de ulilizar el protocolo NAT en el router, para traducir la IP privada a una pública.

Las direcciones privadas son:

  • Clase A: Una sola red. 10.0.0.0/8
  • Clase B: 16 redes disponibles: Desde la 172.16.0.0/16 hasta la 172.31.0.0/16
  • Clase C: 256 redes disponibles: Desde la 192.168.0.0/24 hasta la 192.168.255.0/24

Direcciones IP reservadas: Son direcciones IP que están reservadas para otros usos de redes LAN. Son las siguientes:

  • Loopback: Dirección 127.0.0.1, que es utilizada para hacer la prueba de loopback sobre el propio equipo. Esta prueba consiste en hacer un ping a la dirección 127.0.0.1 para probar que el protocolo TCP/IP está funcionando correctamente. Funciona incluso si el equipo no tiene el cable de red conectado. También se verifica que los drivers de la tarjeta de red funcionan correctamente. Esta prueba se puede realizar cualquier dirección IP que empiece por 127.x.x.x, aunque siempre se utiliza la dirección 127.0.0.1 todo el rango de Clase A está reservado para esta prueba.
  • Dirección de enlace local: Cualquier IP en el rango 169.254.0.0 a 169.254.255.255. Son direcciones IP que se autoasignan los ordenadores cuando no se ha asignado una dirección IP de manera manual ni existe ningún servidor DHCP en la red. Hay un protocolo que se encarga de que en la misma red no puedan repetirse las direcciones IP entre los equipos que componen la red. Esto sirve para que la red LAN pueda funcionar a nivel local bajo cualquier circunstancia. En este estado no puede haber una conexión con Internet.
  • Ruta predeterminada: Es la dirección IP 0.0.0.0, que identifica el camino que han de a seguir los datos cuando no se conoce la ruta hacia el destino, se supone que por ese camino habrá algún dispositivo que sepa que hacer con los datos para llegar al destino de manera correcta, un router por ejemplo.
  • Direcciones TEST-Net: Son direcciones públicas que están reservadas para el uso con estudiantes de redes y pruebas de laboratorio, el rango va desde 192.0.2.0 a 192.0.2.255.

IP Publicas vs IP Privadas: La diferencia fundamental entre este tipo de direcciones es que las direcciones IP privadas no pueden salir a Internet y las públicas si. Los propios routers bloquean de manera automática los mensajes con IP privadas.

Su cometido es que los equipos de una red LAN puedan tener una dirección IP sin la necesidad de alquilar a un proveedor de Internet una dirección IP para cada equipo, que aparte del coste que eso supondría se haría un gasto de direcciones IP que la versión 4 de TCP/IP no podría soportar. Para que los equipos con IP privada puedan salir a Internet se necesita habilitar en el router el protocolo NAT (Network Address Translation) para que traduzca las direcciones IP privadas en direcciones IP públicas.

Direcciones IP según su destino:

  • Unicast: Es una dirección IP que tiene como destino un único equipo. Este tipo de direcciones sería cualquiera dentro de los tipos A, B o C.
  • Multicast: Es una dirección IP que tiene como destino un conjunto de equipos que ha de recibir un determinado tipo de paquete. Se utiliza por ejemplo en video conferencias en directo (streaming) dirigidas a un grupo determinado de destinatarios. Otros ejemplos serían la radio online, aviso de eventos entre dispositivos de red o sistemas de recopilación de datos en una red LAN. Utilizan normalmente direcciones IP de clase D.
  • Broadcast: Es una dirección IP que tiene como destino a todos los equipos de una red. Es la dirección IP de multidifusión. Es la última dirección IP del rengo disponible en cualquier red. Tiene todos los bits de host a uno.

9.4 Asignación de direcciones IP

Hay dos maneras de asignar una dirección IP a un equipo de una red.

  • Manualmente: El administrador de la red asigna la dirección IP de manera manual a los equipos. En redes de ciertos tamaños esto puede suponer varias horas de trabajo y hay que ser muy cuidadoso para no poner la misma dirección IP a más de un equipo. Se provocaría un conflicto de dirección IP y los equipos afectados no se podrían conectar a la red. En este caso es muy fácil introducir un número mal.
  • Servidor DHCP: Se configura un servidor con un software de DHCP Server, se configura de manera adecuada y cada vez que se enciende un equipo éste asigna la IP de manera automática evitando direcciones incorrectas, tiempo de configuración y conflictos de IP.

9.5 Protocolo NAT

Tal y como se ha explicado anteriormente se encarga de traducir las direcciones IP privadas en direcciones IP públicas para que los equipos de una red LAN privada puedan conectarse a Internet. Al tener este protocolo activado en el router se aumenta la seguridad de la red LAN, ya que cualquier intento de acceso desde el exterior es siempre denegado por defecto.

Apertura de puertos NAT: Cuando se utiliza el protocolo NAT todos los accesos desde el exterior se deniegan por defecto. Se pueden habilitar ciertos accesos desde el exterior mediante la apertura de puertos de red. Cuando se abre un puerto en el router a través del protocolo NAT, lo que se hace es que cualquier petición externa a ese puerto inicia un proceso en el router que dirige el tráfico a una IP interna determinada de la red LAN.

Puerta de enlace: Es la dirección IP interna del router de una red que va a permitir a los equipos de la red conectarse con el exterior y por ende con Internet. Es necesario configurar correctamente esta dirección en cada equipo de la red para que puedan conectarse con el exterior de la red.

  • Servidor DNS: Es un servidor que proporcionan los proveedores de Internet que se encargan de traducir las direcciones web (URL) que ponemos en el navegador a direcciones IP para que los ordenadores de origen se puedan conectar a los ordenadores de destino. Su uso es obligado en la configuración IP de un ordenador ya que los ordenadores solo saben conectarse con otros ordenadores a través de direcciones IP, no saben que significa una dirección URL y siempre necesitan hacer la traducción correspondiente a dirección IP.

9.6 PRÁCTICAS

Direcciones IP:

1. ¿Cuál es el intervalo numérico del primer dígito de todas las direcciones IP clase "C"?

2. ¿Cuál de las siguientes direcciones IP es válida para un equipo de una red informática? Justifica tu respuesta.

  • 50.255.255.255
  • 212.98.255.38
  • 196.200.253.0
  • 130.0.0.45
  • 189.34.356.176
  • 255.255.255.255
  • 127.56.34.0
  • 245.156.217.73

3. Si tenemos la red 192.141.27.0 di que direcciones son válidas para equipos y cuales no:

  • 192.141.27.33
  • 192.141.27.254
  • 192.141.27.255
  • 192.141.27.112
  • 192.141.27.0

4. Cuál de las siguientes mascaras de red equivale a /24

  • 255.0.0.0
  • 255.255.0.0
  • 255.255.255.0
  • 255.255.255.255

5. Una red de una empresa está compuesta por un router de conexión a Internet, 200 ordenadores, 5 servidores de red y 10 impresoras de red y una sola dirección IP pública (Se utiliza NAT en el router). Indica que dirección de red elegirías para la red y para los equipos. ¿Utilizarías alguno de los servidores como servidor DHCP? ¿Lo utilizarías para todos los equipos de la red? Justifica tus respuestas.

Información sobre tu equipo y como obtenerla:

1. Busca la siguiente información de red de tu ordenador (Repite la operación para cada tarjeta de red del equipo)

  • Dirección IP
  • Máscara de red
  • Puerta de enlace
  • DNS1
  • DNS2
  • Dirección MAC
  • Nombre del equipo
  • Grupo de trabajo
  • Modelo de la tarjeta de red (Incluido chipset)

2. Explica que información de red se pueden obtener con los siguientes comandos de red y las diferencias entre ellos

  • Ping
  • Ping -a IP
  • Ipconfig
  • Ipconfig /all
  • Arp
  • Pathping
  • Getmac
  • Nslookup
  • Netstat
  • Netsh
  • Route | Tracert
  • Hostname
  • Net

3. Busca la opción que se puede pone al comando Ipconfig para renovar la dirección IP y para abandonar la que se tiene actualmente.

4. Explica las diferencias entre identificar a un equipo de la red por dirección IP o por nombre. Identifica los pasos necesarios para la conexión en ambos casos.

5. Explica el funcionamiento de la resolución de nombres en Windows a través del DNS y del fichero C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts

6. Explica que es una carpeta compartida en un equipo y como configurarla correctamente. Explica como dar y quitar permisos de acceso a distintos usuarios.

7. Explica como conectarse a la carpeta de red de manera remota, por IP y por nombre del equipo

8. Explica que es una unidad de red y como configurarla en un equipo

9. Explica como saber el nombre de un equipo a partir de su dirección IP. Mirar si funciona de manera local (LAN) y de manera global (WAN):

  • ping -a direccion_IP
  • nbtstat - a direccion_IP
  • tracert direccion_IP

SOFTWARE PARA PRUEBAS DE RED

Haz los siguientes ejercicios antes de buscar el software que se indica más abajo:

1. Explica las diferencias entre software portable y el que no lo es

2. Explica las diferencias entre el siguiente tipo de licencias:

  • Software Libre
  • Software Comercial
  • FreeWare
  • ShareWare
  • Trial
  • Demo
  • AdWare
  • OEM
  • Software portable
  • Software multiplataforma

3. Busca los siguientes programas, a ser posible en versión Portable y Libre. Al final te doy la solución que yo he encontrado.

  • Scanner de direcciones IP (Instalable y Portable): Advanced IP Scanner V2.5.3499
  • Scanner de puertos abiertos en un equipo de red:
  • Snnifer de red:
  • Servidor DHCP:
  • Servidor TFTP:
  • Prueba de velocidad dentro de una red LAN: